ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД автомобильных подъемников и вышек
16. Общие сведения
Состав гидропривода. Гидропривод — это совокупность источника энергии и
устройств для ее преобразования и транспортирования посредством рабочей
жидкости к приводимой машине. Совокупность механизмов, передающих
механическую энергию от ведущего элемента к ведомому с помощью рабочей
жидкости, называется гидропередачей.
На большинстве подъемников для передачи механической энергии от
двигателя внутреннего сгорания к исполнительным механизмам применяется
гидравлическая передача, в которой механическая энергия на входе
преобразуется в гидравлическую, а затем на выходе снова переходит в
механическую, которая приводит в действие исполнительные механизмы.
Гидравлическая энергия передается жидкостью (обычно минеральное масло).
Это масло служит рабочим телом гидропередачи и называется рабочей
жидкостью.
Наибольшее распространение гидропривод получил на самоходных машинах, в
которых источником механической энергии служит двигатель внутреннего
сгорания, а потребителей этой энергии — исполнительных механизмов —
несколько. В машинах, где рабочие органы совершают в процессе работы
возвратно-поступательные и качательные движения, исполнительный механизм
с гидроприводом во многих случаях получается легче и проще, чем с
другими типами приводов.
Гидравлические передачи подразделяются на гидродинамические и объемные.
В объемной (гидростатической) передаче, применяемой
в подъемниках и вышках, энергия передается статическим напором рабочей
жидкости. Этот напор создается насосом объемного типа и реализуется в
гидравлическом двигателе такого же типа.
Гидропривод образуется гидросистемой, включающей помимо объемных насосов
и двигателей также аппаратуру управления. Гидросистема служит для
передачи энергии на расстояние и преобразования ее в механическую работу
на выходе и одновременно выполняет функции регулирования скорости
выходного звена гидродвигателя, преобразования одного вида движения в
другой, а также предохранения составляющих ее частей от перегрузки.
Между насосом и двигателем отсутствует жесткая кинематическая связь,
характерная для механических передач. Энергия передается по
трубопроводам, включающим гибкие рукава, и может быть передана от
источника механической энергии практически в любое место машины. Это
свойство гидропривода называется диетанционностью и определяет область
его применения в технике.
С помощью гидропривода можно приводить в действие несколько
исполнительных двигателей от одного насоса или группы насосов, при этом
возможно независимое выключение двигателей. В этом сходство гидропривода
с электрическим многомоторным приводом.
Рабочая жидкость — составная часть гидропривода, так как она
служит рабочим телом гидропередачи. Одновременно она охлаждает
гидросистему, смазывает трущиеся части узлов и защищает детали от
коррозии. Поэтому от свойств жидкости зависят работоспособность, срок
службы и надежность гидропривода. В среднем жидкость обеспечивает работу
гидропривода в пределах температур от —40 до Ц-50°С.
Жидкость должна быть долговечной, нейтральной к применяемым в
гидроприводе материалам, в особенности к резиновым уплотнениям, а также
теплоемкой и одновременно теплопроводной для того, чтобы охлаждать узлы
гидросистемы.
В качестве рабочих жидкостей применяют до 12 сортов минеральных масел.
Однако ни одно из них не может быть использовано для любых условий
эксплуатации. Поэтому масла выбирают для конкретных условий работы, в
зависимости от климатической зоны, в которой используется машина, и
времени года.
Основные показатели (табл. 1), по которым подбирают масла,— это
вязкость, температура вспышки и застывания, температурные пределы
применения.
Вязкость рабочей жидкости характеризует способность ее оказывать
сопротивление деформации сдвига. От вязкости
прежде всего зависит возможность работы
гидропривода при низких и высоких температурах. Вязкость выражают в
мм2/с при заданной температуре, обычно 50 °С, или в условных единицах—
градусах Энглера (отношение времени истечения жидкости заданного объема
200 см3 через калиброванное отверстие ко времени истечения такого же
объема воды). В процессе работы машины вязкость рабочей жидкости
снижается. Пониженная вязкость ухудшает смазывающие свойства рабочей
жидкости, что сокращает срок службы гидропривода.
За основу выбора масла для гидросистемы берется температурный предел
применения его в зависимости от типа насоса гидропривода.
Нижний температурный предел применения определяют не по температуре
застывания рабочей жидкости, а по пределу прокачиваемости насосом с
учетом потерь во всасывающей гид-ролинии. Для шестеренных насосов этим
пределом является вязкость 4500... 5000 мм2/с, что соответствует пределу
прокачи-паемости при кратковременном (пусковом) режиме эксплуатации.
Таблица 1. Характеристика рабочих жидкостей для
гидросистем с шестеренными насосами
Нижний температурный предел устойчивой работы определяют по заполнению
рабочей камеры насоса, при котором его КПД достигает наибольшего
значения, что для шестеренных насосов соответствует вязкости 1250...
14000 мм2/с.
Верхний температурный предел применения рабочей жидкости определяют по
м1Лшмальному значению вязкости с учетом нагрева в процессе работы.
Превышение этого предела вызывает увеличение объемных потерь, а также
интенсивный местный нагрев и износ поверхностей сопряженных пар трения
из-за ухудшения смазывающих свойств масла.
Основанием для применения того или иного сорта масла служит рекомендация
завода-изготовителя машины.
При окислении из масла выпадают смолистые отложения, образующие тонкий
твердый налет на рабочих поверхностях деталей и разрушающе действующие
на резиновые уплотнения. Интенсивность окисления масла резко возрастает
с повышением температуры. Не следует допускать, чтобы температура масла
была выше 80 °С.
Обычно рабочие жидкости полностью заменяют весной и осенью. Если
используют всесезонное масло, то его заменяют через 300... 1000 ч работы
гидропривода, но не реже одного раза в два года. При этом систему на
холостом ходу промывают керосином. Периодичность замены зависит от
объема системы и бака по отношению к подаче насоса. Чем больше
вместимость системы, тем реже надо менять масло.
На долговечность гидросистемы влияет присутствие в масле механических
примесей. Поэтому в гидросистему обычно включают фильтры для очистки
масла от механических примесей, а также магнитные пробки.
Перед доливом или заменой масла проверяют нейтральность смешиваемых
масел. Появление хлопьев, выпадение осадка и вспенивание указывают на
недопустимость смешивания. В этом случае старое масло сливают, а систему
промывают.
При заправке системы принимают меры, обеспечивающие чистоту заливаемого
масла. Для этого применяют исправные заливные фильтры, чистые воронки и
заправочные емкости.
